一种三维模型的标注系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种三维模型的标注系统及方法，属于数字化制造技术领域。针对航天器典型结构产品中的框类产品、壁板类产品中托板螺母的标注需求，采用整体组合标注样式，将托板螺母的数量、规格大小、标准号以及需要的铆钉数量、规格、标准代号等信息集成标注在一个标注窗口，实现托板螺母信息的快速标注。

A 3D model annotation system and method

The invention relates to a 3D model annotation system and method, belonging to the field of digital manufacturing technology. In view of the marking requirements of the bracket nuts in the frame products and wall panel products of the typical structural products of spacecraft, the overall combined marking style is adopted to mark the number, specification size, standard number of the bracket nuts and the required rivet number, specification, standard code and other information in a marking window, so as to realize the rapid marking of the bracket nut information.

【技术实现步骤摘要】
一种三维模型的标注系统及方法
本专利技术涉及一种三维模型的标注系统及方法，属于数字化制造

技术介绍
随着计算机与软件技术的发展，产品定义技术经历了从工程制图技术到二维CAD技术，再到三维建模技术的发展历程。早期的数字化产品定义技术，即计算机辅助设计(ComputerAidedDesign，CAD)技术的目标是创建工程图，用计算机代替图板进行产品设计。三维建模技术是一项所见即所得的数字化产品定义技术，它直观地表达出了产品真实的三维实体结构，工程技术人员不需要在思维上进行三维与二维之间的多次转换，减少了投影视图因理解不一致造成出错的可能性，从根本上改变了工程设计的方法。但当前的三维建模技术只能解决结构形状信息的表达问题，而不能表达出生产中必须的尺寸公差、表面粗糙度、表面处理方法等非几何制造信息。因此，在当前的三维建模技术中，三维数字化模型只是作为辅助制造依据，仍然需要将三维数字化模型转化成作为主要制造依据的二维工程图。要想将三维数字化模型当作传递设计信息的唯一载体，必须解决非几何制造信息在三维模型中的组织、表达与显示问题。基于三维标注技术的数字化产品定义方法在我国制造业中尚处于初步探索阶段，在航天产品的机械制造中，零件形状复杂，特殊要求多，尺寸精度、表面处理等非几何制造信息种类及数量非常多，典型如框类与壁板类零件的特殊特征要素多，给零件的三维标注带来了困难。依靠三维软件自带的常规标注方法，三维模型标注方式繁琐，标注效率低，标注投影方向错误、标注遗漏与重复标注等现象时常出现，难以适应航天器产品高准确度、高效率、快速响应的研制要求，目前，急需一种三维模型快速标注方法，来保证标注效率与标注精确。在航天器产品设计制造过程中，三维标注在航天产品模型设计及制造、装配等环节均占有重要位置，三维数据下厂生产是航天器研制过程中一个非常重要的阶段，同时生产周期也是制约航天器研制进度的关键因素。全三维生产流程对三维标注需求极大，其中，三维标注的效率和精度对产品生产周期有着重要的影响，为此，提出一种三维模型快速标注方法，提高三维标注效率和准确率，从而缩短研制周期、降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种三维模型的标注系统及方法，该方法解决了全三维数字化制造模式下三维标注繁琐、不规范、效率低等问题。本专利技术的技术解决方案是：一种三维模型的标注系统，该系统包括三维标注规划模块、三维标注编辑模块、尺寸标注模块、常用尺寸代号模块、常用尺寸公差模块、关重尺寸模块、假尺寸模块、形位公差模块、基准符号模块、表面粗糙度模块、技术要求标注模块、焊接与焊角符号模块和相同孔符号模块；所述的三维标注规划模块用于实现三维模型标注视图的创建、编辑、删除、激活功能，在创建或编辑功能中对视图的名称、创建方式、参考方向、图层、关联关系进行定义；创建方式中提供包括主视图、俯视图、左视图、右视图、仰视图、后视图等常用视图6种选项，以及屏幕当前视图选项；三维标注规划模块还用于提供生成剖面视图功能，对剖视图名称、基准平面、参考方向、剖面线方向、剖面线可见性进行定义；三维标注规划模块还用于提供对三维标注的样式配置功能，对三维标注的文字样式(字体、字高、宽度因子、倾斜角度、小数位数)和文字颜色进行设置；所述的三维标注编辑模块用于实现三维标注对象的修改、删除、移动与格式刷功能；其中修改功能用于对已标注对象的文字样式(字体、字高、宽度因子、倾斜角度、小数位数、颜色)、前缀、后缀、文本替代、公差与配合关系等内容进行编辑；删除功能用于删除三维标注对象的删除，支持连续删除操作；移动功能用于移动标注对象的位置，支持将标注拖拽至任意位置，并通过点击鼠标中键终止移动操作；格式刷功能用于将一个三维标注对象的属性信息(含文字样式、公差、前缀、后缀、附注、小数位等)复制到另一个三维标注信息中；所述的尺寸标注模块用于实现三维模型直线尺寸、角度尺寸、弧长尺寸的标注，提供智能尺寸、倾斜尺寸、水平尺寸、竖直尺寸、角度尺寸、半径尺寸、直径尺寸、螺纹尺寸、弧长尺寸、相切尺寸、倒角尺寸等多种尺寸标注方式；并通过前述的标注尺寸编辑实现对标注前缀、后缀、附注、文本替代、公差与配合信息的标注；所述的常用尺寸代号模块用于对三维模型标注尺寸对象进行修饰标注，常用符号包括参考尺寸符号“()”、理论正确尺寸“□”、半径“R”、直径“Φ”、球半径“SR”、球直径“SΦ”、厚度符号“δ”、均布符号“EQS”等，并根据进行需求进行扩展；所述的常用尺寸公差模块用于实现三维模型常用尺寸公差的标注，如“±0.1、±0.05、±0.2，”等高使用频次的公差，并根据使用频次的高低定制常用公差标注按钮的先后顺序；所述的关重尺寸模块用于航天器产品要求的关键尺寸(代号G)与重要尺寸(代号Z)进行强化管理，实现对关键尺寸的标记、导出与数据传递，关键尺寸在标注尺寸下方用代号G标记，且标注字体为红色；重要尺寸在标注尺寸下方用Z进行标记，且标注字体为红色；所述的假尺寸模块用于对标注的假尺寸(用输入值覆盖真实值的尺寸，非模型真实尺寸)采用特殊颜色进行自动标记，一旦标注尺寸值被修改为假尺寸后，该假尺寸模块自动改变假尺寸的颜色，该颜色根据具体场合定制，以区别于其他标注颜色；所述的形位公差模块用于实现三维模型GB/T1184规定的直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度、平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动等14项形位公差的标注，每项形位公差标注对形位公差符号、形位公差数值、公差等级查询、附注内容、基准、全周符号、放置方式与引线方式等内容进行定制，该形位公差模块最多生成6组形位公差标注，并设置有可视化窗口对标注效果进行预览查看；所述的基准符号模块用于实现三维模型基准符号的标注，根据GB/T1182-1996与GB/T13319-2003两种方式进行标注，该基准符号模块对基准符号的代号(A、B、C……)、放置方式(依附图元、垂直图元、自由放置)、旋转角度(0～360°)、基准符号的大小(1、2、3、4、5种规格)进行设置，其中基准符号的A、B、C……可依据标注的顺序自动依次排序；所述的表面粗糙度模块用于实现三维模型表面粗糙度的标注，该表面粗糙度模块对表面粗糙度的基本符号、相同要求、放置位置、旋转角度、上限值、下限值、纹理方向以及标注说明进行设置，并设置有可视化窗口对标注效果进行预览查看，此外按照使用频次的高低提供常用表面粗糙度符号(如Ra3.2、Ra1.6、Ra0.8……)的标注；所述的技术要求标注模块用于实现三维模型技术要求说明文字的标注，该技术要求标注模块用数据库文件分类记录了常用的技术要求文本项，能够快速生成技术要求文本，根据产品的特点分类对技术要求库的文本进行添加和修改；该技术要求标注模块支持对技术要求文本样式的编辑，技术要求条目的自动编号，上下移动并自动重新排序等功能，并支持技术要求文本的导入与导出；所述的焊接与焊角符号模块用于实现三维模型焊接符号与焊角符号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维模型的标注系统，其特征在于：该系统包括三维标注规划模块、三维标注编辑模块、尺寸标注模块、常用尺寸代号模块、常用尺寸公差模块、关重尺寸模块、假尺寸模块、形位公差模块、基准符号模块、表面粗糙度模块、技术要求标注模块、焊接与焊角符号模块和相同孔符号模块；/n所述的三维标注规划模块用于实现三维模型标注视图的创建、编辑、删除、激活功能，在创建或编辑功能中对视图的名称、创建方式、参考方向、图层、关联关系进行定义；创建方式中提供包括主视图、俯视图、左视图、右视图、仰视图、后视图等常用视图六种选项，以及屏幕当前视图选项；/n三维标注规划模块还用于提供生成剖面视图功能，对剖视图名称、基准平面、参考方向、剖面线方向、剖面线可见性进行定义；/n三维标注规划模块还用于提供对三维标注的样式配置功能，对三维标注的文字样式和文字颜色进行设置；/n所述的三维标注编辑模块用于实现三维标注对象的修改、删除、移动与格式刷功能；其中修改功能用于对已标注对象的文字样式、前缀、后缀、文本替代、公差与配合关系等内容进行编辑；删除功能用于删除三维标注对象的删除，支持连续删除操作；移动功能用于移动标注对象的位置，支持将标注拖拽至任意位置，并通过点击鼠标中键终止移动操作；格式刷功能用于将一个三维标注对象的属性信息复制到另一个三维标注信息中；/n所述的尺寸标注模块用于实现三维模型直线尺寸、角度尺寸、弧长尺寸的标注，提供智能尺寸、倾斜尺寸、水平尺寸、竖直尺寸、角度尺寸、半径尺寸、直径尺寸、螺纹尺寸、弧长尺寸、相切尺寸、倒角尺寸等多种尺寸标注方式；并通过前述的标注尺寸编辑实现对标注前缀、后缀、附注、文本替代、公差与配合信息的标注；/n所述的常用尺寸代号模块用于对三维模型标注尺寸对象进行修饰标注，常用符号包括参考尺寸符号“()”、理论正确尺寸“□”、半径“R”、直径“Φ”、球半径“SR”、球直径“SΦ”、厚度符号“δ”、均布符号“EQS”等，并根据进行需求进行扩展；/n所述的常用尺寸公差模块用于实现三维模型常用尺寸公差的标注；/n所述的关重尺寸模块用于航天器产品要求的关键尺寸代号G与重要尺寸代号Z进行标记、导出与数据传递，关键尺寸在标注尺寸下方用代号G标记，且标注字体为红色；重要尺寸在标注尺寸下方用Z进行标记，且标注字体为红色；/n所述的假尺寸模块用于对标注的假尺寸采用特殊颜色进行自动标记，一旦标注尺寸值被修改为假尺寸后，该假尺寸模块自动改变假尺寸的颜色，该颜色根据具体场合定制，以区别于其他标注颜色；/n所述的形位公差模块用于实现三维模型GB/T 1184规定的直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度、平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动等14项形位公差的标注，每项形位公差标注对形位公差符号、形位公差数值、公差等级查询、附注内容、基准、全周符号、放置方式与引线方式等内容进行定制，该形位公差模块最多生成6组形位公差标注，并设置有可视化窗口对标注效果进行预览查看；/n所述的基准符号模块用于实现三维模型基准符号的标注，根据GB/T 1182-1996与GB/T13319-2003两种方式进行标注，该基准符号模块对基准符号的代号、放置方式、旋转角度、基准符号的大小进行设置，其中基准符号的A、B、C……可依据标注的顺序自动依次排序；/n所述的表面粗糙度模块用于实现三维模型表面粗糙度的标注，该表面粗糙度模块对表面粗糙度的基本符号、相同要求、放置位置、旋转角度、上限值、下限值、纹理方向以及标注说明进行设置，并设置有可视化窗口对标注效果进行预览查看，此外按照使用频次的高低提供常用表面粗糙度符号的标注；/n所述的技术要求标注模块用于实现三维模型技术要求说明文字的标注，该技术要求标注模块用数据库文件分类记录了常用的技术要求文本项，能够快速生成技术要求文本，根据产品的特点分类对技术要求库的文本进行添加和修改；该技术要求标注模块支持对技术要求文本样式的编辑，技术要求条目的自动编号，上下移动并自动重新排序等功能，并支持技术要求文本的导入与导出；/n所述的焊接与焊角符号模块用于实现三维模型焊接符号与焊角符号的标注，对焊接标注中包含的23种基本符号、15种补充符号、符号位置、尺寸信息、焊接说明、虚线位置、旋转角度等内容的定制；/n所述的相同孔符号模块用于实现三维模型中具有相同特征和相同孔类型的标注，并可通过与旋转角度相结合，组合出更多类型的相同孔符号；/n所述的组合特征标注模块包括沉头孔标注子模块、托板螺母标注子模块与钢丝螺套孔标注子模块，分别用于实现三维模型沉头孔、托板螺母、钢丝螺套等组合特征的标注；/n沉头孔标注子模块包括锥形沉头孔、柱形沉头孔两种标注类型，其中锥形沉头孔标注内容包括孔数量、孔径、通孔/孔深(盲孔)，沉头开口直径与角度等内容，柱形沉头孔标注内容包括孔...

【技术特征摘要】
1.一种三维模型的标注系统，其特征在于：该系统包括三维标注规划模块、三维标注编辑模块、尺寸标注模块、常用尺寸代号模块、常用尺寸公差模块、关重尺寸模块、假尺寸模块、形位公差模块、基准符号模块、表面粗糙度模块、技术要求标注模块、焊接与焊角符号模块和相同孔符号模块；
所述的三维标注规划模块用于实现三维模型标注视图的创建、编辑、删除、激活功能，在创建或编辑功能中对视图的名称、创建方式、参考方向、图层、关联关系进行定义；创建方式中提供包括主视图、俯视图、左视图、右视图、仰视图、后视图等常用视图六种选项，以及屏幕当前视图选项；
三维标注规划模块还用于提供生成剖面视图功能，对剖视图名称、基准平面、参考方向、剖面线方向、剖面线可见性进行定义；
三维标注规划模块还用于提供对三维标注的样式配置功能，对三维标注的文字样式和文字颜色进行设置；
所述的三维标注编辑模块用于实现三维标注对象的修改、删除、移动与格式刷功能；其中修改功能用于对已标注对象的文字样式、前缀、后缀、文本替代、公差与配合关系等内容进行编辑；删除功能用于删除三维标注对象的删除，支持连续删除操作；移动功能用于移动标注对象的位置，支持将标注拖拽至任意位置，并通过点击鼠标中键终止移动操作；格式刷功能用于将一个三维标注对象的属性信息复制到另一个三维标注信息中；
所述的尺寸标注模块用于实现三维模型直线尺寸、角度尺寸、弧长尺寸的标注，提供智能尺寸、倾斜尺寸、水平尺寸、竖直尺寸、角度尺寸、半径尺寸、直径尺寸、螺纹尺寸、弧长尺寸、相切尺寸、倒角尺寸等多种尺寸标注方式；并通过前述的标注尺寸编辑实现对标注前缀、后缀、附注、文本替代、公差与配合信息的标注；
所述的常用尺寸代号模块用于对三维模型标注尺寸对象进行修饰标注，常用符号包括参考尺寸符号“()”、理论正确尺寸“□”、半径“R”、直径“Φ”、球半径“SR”、球直径“SΦ”、厚度符号“δ”、均布符号“EQS”等，并根据进行需求进行扩展；
所述的常用尺寸公差模块用于实现三维模型常用尺寸公差的标注；
所述的关重尺寸模块用于航天器产品要求的关键尺寸代号G与重要尺寸代号Z进行标记、导出与数据传递，关键尺寸在标注尺寸下方用代号G标记，且标注字体为红色；重要尺寸在标注尺寸下方用Z进行标记，且标注字体为红色；
所述的假尺寸模块用于对标注的假尺寸采用特殊颜色进行自动标记，一旦标注尺寸值被修改为假尺寸后，该假尺寸模块自动改变假尺寸的颜色，该颜色根据具体场合定制，以区别于其他标注颜色；
所述的形位公差模块用于实现三维模型GB/T1184规定的直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度、平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动等14项形位公差的标注，每项形位公差标注对形位公差符号、形位公差数值、公差等级查询、附注内容、基准、全周符号、放置方式与引线方式等内容进行定制，该形位公差模块最多生成6组形位公差标注，并设置有可视化窗口对标注效果进行预览查看；
所述的基准符号模块用于实现三维模型基准符号的标注，根据GB/T1182-1996与GB/T13319-2003两种方式进行标注，该基准符号模块对基准符号的代号、放置方式、旋转角度、基准符号的大小进行设置，其中基准符号的A、B、C……可依据标注的顺序自动依次排序；
所述的表面粗糙度模块用于实现三维模型表面粗糙度的标注，该表面粗糙度模块对表面粗糙度的基本符号、相同要求、放置位置、旋转角度、上限值、下限值、纹理方向以及标注说明进行设置，并设置有可视化窗口对标注效果进行预览查看，此外按照使用频次的高低提供常用表面粗糙度符号的标注；
所述的技术要求标注模块用于实现三维模型技术要求说明文字的标注，该技术要求标注模块用数据库文件分类记录了常用的技术要求文本项，能够快速生成技术要求文本，根据产品的特点分类对技术要求库的文本进行添加和修改；该技术要求标注模块支持对技术要求文本样式的编辑，技术要求条目的自动编号，上下移动并自动重新...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉良，张斌，孙连胜，颜家勇，仉恒毅，白忠奕，张霞，王天明，朱开鼎，林晓青，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11